JP7141100B2 - electric valve - Google Patents
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Description
本発明は電動弁に関し、特に回路基板を内蔵する電動弁に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrically operated valve, and more particularly to an electrically operated valve incorporating a circuit board.
自動車用空調装置は、一般に、圧縮機、凝縮器、膨張装置、蒸発器等を冷凍サイクルに配置して構成される。冷凍サイクルには、膨張装置としての膨張弁など、冷媒の流れを制御するために各種制御弁が設けられている。近年の電気自動車等の普及に伴い、駆動部としてモータを備える電動弁が広く採用されつつある。 An automobile air conditioner is generally configured by arranging a compressor, a condenser, an expansion device, an evaporator, etc. in a refrigeration cycle. A refrigerating cycle is provided with various control valves, such as an expansion valve as an expansion device, for controlling the flow of refrigerant. 2. Description of the Related Art With the recent spread of electric vehicles and the like, electrically operated valves having a motor as a drive unit are being widely used.
電動弁は、弁部を内蔵するボディと、モータユニットとを組み付けて構成される。モータユニットのケース内に回路基板を備え、モータを駆動制御するための各種回路を実装したものもある。このような電動弁として、周囲の電子機器への電磁干渉を低減するために回路基板、ステータハウジングおよびボディを導電性部品により接続し、アースを実現するものも提案されている(例えば特許文献1)。 A motor-operated valve is configured by assembling a body containing a valve portion and a motor unit. Some motor units include a circuit board inside the case of the motor unit, on which various circuits for driving and controlling the motor are mounted. As such an electric valve, a circuit board, a stator housing, and a body are connected by conductive parts to reduce electromagnetic interference with surrounding electronic devices, and a ground is also proposed (for example, Patent Document 1). ).
しかしながら、特許文献1の電動弁では、導電性部品とステータハウジングとの間に溶接や加締めを施したうえで樹脂モールドする等、煩雑な製造工程を経る必要があった。このような問題は、回路基板を内蔵する電動弁であれば、冷凍サイクルに限らず種々の用途に用いられるものについて同様に生じ得る。 However, the motor-operated valve of Patent Document 1 requires complicated manufacturing processes such as resin molding after performing welding or crimping between the conductive part and the stator housing. Such a problem can similarly occur in motor operated valves having a built-in circuit board, which are used for various applications other than refrigerating cycles.
本発明の目的の一つは、電動弁による電磁干渉を低減するための構造を簡易に実現することにある。 One of the objects of the present invention is to easily realize a structure for reducing electromagnetic interference caused by an electrically operated valve.
本発明のある態様は、電動弁である。この電動弁は、内部に弁部が設けられたボディと、モールド樹脂により被覆されたステータを有するモータユニットとを組み付けて構成される。モータユニットは、モールド樹脂によりステータと一体に形成されたケースと、ケース内に配設された回路基板と、を含む。ケースは、モールド樹脂における金型部品の挿通痕からなる挿通孔を有する。導電部材が挿通孔に挿通され、回路基板のグランドラインと導通している。 One aspect of the present invention is an electrically operated valve. This electric valve is constructed by assembling a body having a valve portion therein and a motor unit having a stator covered with a mold resin. The motor unit includes a case integrally formed with the stator by molding resin, and a circuit board arranged in the case. The case has an insertion hole formed by an insertion trace of the mold component in the mold resin. A conductive member is inserted through the insertion hole and is electrically connected to the ground line of the circuit board.
この態様によると、モールド成形の際に必然的に生じる金型部品の挿通痕が、導電部材の挿通孔として利用される。すなわち、モールド成形で生じた挿通孔に導電部材を事後的に挿通する簡易な構造により、回路基板のグランドラインにつながるグランド領域を大きくでき、電動弁による電磁干渉を低減できる。 According to this aspect, the insertion marks of the mold parts that are inevitably formed during molding are used as the insertion holes for the conductive members. That is, with a simple structure in which the conductive member is subsequently inserted through the insertion hole formed by molding, the ground area connected to the ground line of the circuit board can be increased, and the electromagnetic interference caused by the motor-operated valve can be reduced.
本発明の別の態様も電動弁である。この電動弁は、内部に弁部が設けられた金属製のボディと、モールド樹脂により被覆されたステータを有するモータユニットとを組み付けて構成される。モータユニットは、モールド樹脂によりステータと一体に形成されたケースと、ケース内に配設された回路基板と、を含む。導電部材がケースを貫通し、その一端が回路基板のグランドラインに接続され、他端がボディに接続されている。 Another aspect of the invention is also a motor operated valve. This electric valve is constructed by assembling a metal body having a valve portion therein and a motor unit having a stator covered with mold resin. The motor unit includes a case integrally formed with the stator by molding resin, and a circuit board arranged in the case. A conductive member passes through the case and has one end connected to the ground line of the circuit board and the other end connected to the body.
この態様によると、モールド樹脂からなるケースを導電部材が貫通し、回路基板とボディとを直接接続する簡易な構造により、回路基板のグランドラインにつながるグランド領域を大きくでき、電動弁による電磁干渉を低減できる。 According to this aspect, the conductive member penetrates the case made of molded resin, and the simple structure in which the circuit board and the body are directly connected can increase the ground area connected to the ground line of the circuit board, thereby reducing the electromagnetic interference caused by the motor-operated valve. can be reduced.
本発明によれば、電動弁による電磁干渉を低減するための構造を簡易に実現できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the structure for reducing the electromagnetic interference by a motor-operated valve can be implement|achieved easily.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。また、以下の実施形態およびその変形例について、ほぼ同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, for the sake of convenience, the positional relationship of each structure may be expressed based on the illustrated state. Also, in the following embodiments and modifications thereof, substantially the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る電動弁を表す断面図である。
電動弁1は、図示しない自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用される。この冷凍サイクルには、循環する冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器、凝縮された冷媒を絞り膨張させて霧状に送出する膨張弁、霧状の冷媒を蒸発させてその蒸発潜熱により車室内の空気を冷却する蒸発器等が設けられている。電動弁1は、その冷凍サイクルの膨張弁として機能する。
[First embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electrically operated valve according to the first embodiment.
The motor-operated valve 1 is applied to a refrigerating cycle of an automotive air conditioner (not shown). This refrigeration cycle includes a compressor that compresses the circulating refrigerant, a condenser that condenses the compressed refrigerant, an expansion valve that throttles and expands the condensed refrigerant and delivers it in the form of mist, and an evaporator that evaporates the refrigerant in the form of mist. An evaporator or the like is provided to cool the air in the passenger compartment by the latent heat of evaporation. Motor operated valve 1 functions as an expansion valve for the refrigeration cycle.
電動弁1は、弁本体2とモータユニット3とを組み付けて構成される。弁本体2は、弁部を収容したボディ5を有する。モータユニット3は、接続部材4を介してボディ5に固定され、ボディ5の上端開口部を閉止している。
A motor-operated valve 1 is configured by assembling a valve body 2 and a
ボディ5は、第1ボディ6と第2ボディ8とを軸線方向に組み付けて構成される。第2ボディ8の下半部が、第1ボディ6の上半部に組み付けられている。第1ボディ6はアルミニウム合金からなり、第2ボディ8は銅合金からなる。なお、変形例においては、第2ボディ8をステンレス鋼(以下「SUS」と表記する)にて構成してもよい。
The
第1ボディ6は角柱状をなし、その一側面上部に導入ポート10が設けられ、反対側面下部に導出ポート12が設けられている。導入ポート10と導出ポート12とをつなぐ通路に弁部が配置される。上流側(凝縮器側)からの冷媒が導入ポート10を介してボディ5に導入され、弁部へ導かれる。弁部にて絞り膨張された冷媒は、導出ポート12を介して下流側(蒸発器側)へ導出される。
The
第1ボディ6の中央には上下方向の接続通路14が形成され、その上流側通路16が導入ポート10に連通し、下流側通路18が導出ポート12に連通している。第1ボディ6には、段付円孔状の取付孔20が形成されている。取付孔20は、上方に向けて段階的に拡径している。接続通路14は、取付孔20の一部を構成する。取付孔20における下流側通路18のやや上方位置に雌ねじ22が形成されている。
A
第2ボディ8は、その外径および内径が下方に向けて段階的に縮径する段付円筒状をなし、その下半部が取付孔20に挿通される態様で第1ボディ6に組み付けられている。第2ボディ8の上半部は、取付孔20の上方に突出している。第2ボディ8の下部外周面には、第1ボディ6の雌ねじ22と螺合可能な雄ねじ24が形成されている。第2ボディ8における雄ねじ24のやや上方の外周面には、環状のシール収容部26が形成され、シールリング28が嵌着されている。第2ボディ8の上部外周面にも環状のシール収容部30が形成され、シールリング32が嵌着されている。第2ボディ8におけるシール収容部26,30間には、半径方向外向きに突出するフランジ部34が設けられている。
The
第2ボディ8の下部には、弁座形成部材35が同軸状に組み付けられている。弁座形成部材35は有底円筒状をなし、その上部が第2ボディ8の下部に同軸状に圧入されている。弁座形成部材35の下部外周面には環状のシール収容部36が形成され、シールリング38が嵌着されている。弁座形成部材35は、そのシールリング38の位置において第1ボディ6に組み付けられている。
A valve
弁座形成部材35の底部を軸線方向に貫通するように弁孔40が設けられ、その弁孔40の開口端に弁座42が形成されている。弁座形成部材35の側部におけるシール収容部36のやや上方には、内外を連通させる連通孔44が設けられている。第2ボディ8および弁座形成部材35の内方に弁室45が形成されている。弁室45は、連通孔44を介して上流側通路16と連通している。
A
第2ボディ8は、第1ボディ6の上方から取付孔20に嵌合させるようにして取り付けられる。このとき、雄ねじ24が雌ねじ22に螺合しつつ第2ボディ8が第1ボディ6へ組み付けられる。また、弁座形成部材35の下端部が取付孔20(接続通路14)に嵌合する。フランジ部34が第1ボディ6の上面に係止されることで、第2ボディ8が第1ボディ6に締結される。第1ボディ6と第2ボディ8との嵌合部にシールリング28が介装され、第1ボディ6と弁座形成部材35との間にシールリング38が介装される。前者により、冷媒の外部漏れが防止される。また後者により、第1ボディ6と弁座形成部材35とのクリアランスを介した冷媒の漏れ(弁部を迂回した冷媒の漏れ)が防止される。
The
第2ボディ8の内方には、モータユニット3のロータ60から延びる作動ロッド46が挿通されている。作動ロッド46は、弁室45を貫通する。作動ロッド46は、非磁性金属からなる棒材を切削加工して得られ、その下部にニードル状の弁体48が一体に設けられている。弁体48が弁室45側から弁座42に着脱することにより弁部を開閉する。
An operating
第2ボディ8の上部中央には、ガイド部材50が立設されている。ガイド部材50は、非磁性金属からなる管材を段付円筒状に切削加工して得られ、その軸線方向中央部の外周面に雄ねじ52が形成されている。ガイド部材50の下端部が大径となっており、その大径部54が第2ボディ8の上部中央に同軸状に固定されている。ガイド部材50は、その内周面により作動ロッド46を軸線方向に摺動可能に支持する一方、その外周面によりロータ60の回転軸62を回転摺動可能に支持する。
A
作動ロッド46における弁体48のやや上方にばね受け49が設けられ、ガイド部材50の底部にもばね受け56が設けられている。ばね受け49,56間に、弁体48を閉弁方向に付勢するスプリング58(「付勢部材」として機能する)が介装されている。
A
一方、モータユニット3は、ロータ60とステータ64とを含む三相ステッピングモータとして構成されている。モータユニット3は、有底円筒状のキャン66を有し、そのキャン66の内方にロータ60を配置し、外方にステータ64を配置して構成されている。キャン66は、弁体48およびその駆動機構が配置される空間を覆うとともにロータ60を内包する有底円筒状の部材であり、冷媒の圧力が作用する内方の圧力空間(内部空間)と作用しない外方の非圧力空間(外部空間)とを画定する。キャン66は、非磁性金属からなり、その下端開口部が第2ボディ8の上端開口部に外挿され溶接されることで、第2ボディ8に同軸状に固定されている。キャン66と第2ボディ8とに囲まれた空間が、上記圧力空間を形成している。
On the other hand, the
ステータ64は、積層コア70の内周部に複数の突極72を等間隔に配置して構成される。積層コア70は、円板状のコアが軸線方向に積層されて構成される。各突極72には、コイル73(電磁コイル)が巻回されたボビン74が組み付けられている。これらコイル73およびボビン74により「コイルユニット75」が構成される。本実施形態では、三相電流を供給するための3つのコイルユニット75が、積層コア70の中心軸に対して120度ごとに設けられている。
The
ステータ64は、モータユニット3のケース76と一体に設けられている。すなわち、ケース76は、耐食性を有する樹脂材の射出成形により得られる。ステータ64は、その射出成形(「インサート成形」又は「モールド成形」ともいう)によるモールド樹脂によって被覆されている。以下、ステータ64とケース76とのモールド成形品を「ステータユニット78」とも称する。
The
ステータユニット78は、中空構造を有し、キャン66を同軸状に挿通しつつボディ5に組み付けられる。接続部材4が断面L字状の板状部材として構成され、その第1の平板部がケース76の下面に溶着され、第2の平板部が第1ボディ6に固定されている。この固定は、図示しないボルトの締結により行われている。ケース76の下部内周面と第2ボディ8との嵌合部にシールリング32が介装されている。これにより、外部雰囲気(水など)が電動弁1の内部に侵入することが防止されている。
The
ロータ60は、回転軸62に組み付けられた円筒状のロータコア102と、ロータコア102の外周に沿って設けられたマグネット104を備える。ロータコア102は、回転軸62に組み付けられている。マグネット104は、その円周方向に複数極に磁化(着磁)されている。
The
回転軸62は、有底円筒状の円筒軸であり、その開口端を下にしてガイド部材50に外挿されている。回転軸62の下部内周面に雌ねじ108が形成され、ガイド部材50の雄ねじ52と噛合している。このような構成により、ロータ60の回転によりねじ送り機構が機能し、ロータ60が軸線方向に移動(昇降)する。
The
作動ロッド46の上部が縮径され、その縮径部110が回転軸62の底部112を貫通している。縮径部110の先端部には環状のストッパ114が固定されている。一方、縮径部110の基端と底部112との間には、作動ロッド46を下方(つまり閉弁方向)に付勢するスプリング116が介装されている。このような構成により、開弁時には、ストッパ114が底部112に係止される態様で作動ロッド46がロータ60と一体変位する。一方、閉弁時には、弁体48が弁座42から受ける反力によりスプリング116が押し縮められる。このときのスプリング116の弾性変形により、その反力で弁体48を弁座42に押し付けることができ、弁体48の着座性能(弁閉性能)を高めることができる。
The upper portion of the operating
モータユニット3は、キャン66の外側に回路基板118を有する。回路基板118は、ケース76の内方に固定されている。本実施形態では、回路基板118の下面に制御部や通信部として機能する各種回路が実装されている。具体的には、モータを駆動するための駆動回路、駆動回路に制御信号を出力する制御回路(マイクロコンピュータ)、制御回路が外部装置と通信するための通信回路、各回路およびモータ(コイル)に電力を供給するための電源回路等が実装されている。ケース76の上端は、蓋体77により閉止されている。ケース76における蓋体77の下方の空間に回路基板118が配設されている。
The
ボビン74からはコイル73につながる一対の端子137が延出し、回路基板118に接続されている。回路基板118からは電源端子、グランド端子および通信端子(これらを総称して「接続端子81」ともいう)が延出し、それぞれケース76の側壁を貫通して外部に引き出されている。ケース76の側部にコネクタ部79が一体に設けられ、そのコネクタ部79の内方に接続端子81が配置されている。
A pair of
ケース76の上部の特定位置には、軸線と平行に延びる挿通孔90が設けられている。挿通孔90は、モールド樹脂における金型部品の挿通痕である。すなわち、本実施形態では、ステータユニット78をモールド成形する際、図示しない金型内に立設された複数(本実施形態では3つ)のピンによってステータ64が支持される。これらのピンは、支柱として機能する金型部品である。このピンが円柱状であり、積層コア70の軸線方向端面を支持するため、モールド成形後のケース76には、各ピンの挿通痕として断面円形状の挿通孔90が形成される。積層コア70の上端面の一部は、挿通孔90内に露出することとなる。
An
本実施形態では、挿通孔90を利用して回路基板118のグランドライン119と積層コア70とを導通させる。すなわち、回路基板118のグランドライン119の形成面と積層コア70の上端面とが積層コア70の軸線方向に対向しており、挿通孔90にコイルスプリング92を挿通することで、その一端側がグランドライン119に当接し、他端側が積層コア70に当接している。なお、積層コア70の表面には絶縁処理(コーティング)がなされているが、コイルスプリング92との当接面は、研磨によって上記絶縁処理が除去されている。コイルスプリング92は、導電性を有するステンレス鋼(ばね鋼)からなり、「導電部材」および「弾性部材」として機能する。コイルスプリング92の適度な弾性力により、その両端の当接状態を安定に維持でき、両者の導通状態を確保できる。
In this embodiment, the
次に、導電部材の配置構成について詳細に説明する。
図2は、ステータ64およびその周辺の構成を表す図である。(A)は図1のA-A矢視断面に対応し、ステータユニット78の断面図である。(B)はステータ64のみ(樹脂モールド前の状態)を表す図である。なお、図2(A)には参考のため、キャン66、ロータ60、挿通孔90およびコイルスプリング92を示している(二点鎖線参照)。
Next, the arrangement configuration of the conductive members will be described in detail.
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the
モータユニット3が三相のモータであるため、図2(A)に示すように、ロータ60の軸線周りに等間隔でコイルユニット75が設けられている。図2(B)にも示すように、積層コア70の内周部に軸線Lに対して120度の間隔でスロット120a~120c(これらを特に区別しないときは「スロット120」と総称する)が設けられている。各スロット120には、その中央から半径方向内向きに突出する突極122a~122c(「突極122」と総称する)が形成され、それぞれU相コイル73a、V相コイル73b、W相コイル73c(「コイル73」と総称する)が組み付けられている。互いに隣接するスロット120の間にも、横断面U字状のスリット124が形成され、磁路の最適化が図られている。
Since the
マグネット104は、キャン66を介して突極122a~122cと対向する。本実施形態では図2(A)に示すように、マグネット104が10極に磁化されているが、その極数については適宜設定できる。
The
上述のように、ステータユニット78のモールド成形の際、ステータ64を支持するために3つのピン(金型部品)が用いられる。これらのピンがステータ64の軸線Lを中心に120度の間隔で配置されるため、それに対応して3つの挿通孔90が形成される。コイルスプリング92(導電部材)は、その3つの挿通孔90のうち1つに挿通され、積層コア70の上面の一部に当接するように設けられる。本実施形態では図示のように、その当接箇所を一対のスリット124間に設定しているが、積層コア70の上面のその他の位置に設定してもよい。
As described above, three pins (mold parts) are used to support the
図3は、回路基板118およびその周辺の構成を表す図である。(A)はステータユニット78において蓋体77および回路基板118が組み付けられる前の状態を表す平面図である。(B)は回路基板118の底面図である。なお、説明の便宜上、図3(B)ではグランドライン119のみ着色部にて示し、他のプリント配線や回路等については図示を省略している。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the
図3(A)に示すように、ケース76には2本の通信端子(入力端子134,出力端子132)、電源端子130およびグランド端子136がモールドされている。また、各コイル73からは一対の端子137が延出し、回路基板118に接続されている。ケース76に形成された3つの挿通孔90のうち1つにコイルスプリング92が挿通される。
As shown in FIG. 3A, two communication terminals (input terminal 134 and output terminal 132), a power supply terminal 130 and a
図3(B)に示すように、回路基板118の底面にはグランドライン119が形成されている(グランドライン119が形成された領域を「グランドラインの形成面)ともいう)。グランドライン119には、グランド端子136を半田付けする接続領域139、およびコイルスプリング92の上面が当接する接続領域138が設けられている。
3B, a
図1に戻り、以上のように構成された電動弁1は、モータユニット3の駆動制御によってその弁開度を調整可能な電動膨張弁として機能する。すなわち、図示しない外部装置からの指令に基づき、制御回路は、目標開度を実現するための制御量(モータの駆動ステップ数)を設定し、これを実現するための駆動信号(駆動パルス)を駆動回路に出力する。駆動回路は、各コイル73に設定されたタイミングで三相の駆動電流(駆動パルス)を供給する。それにより、ロータ60が高分解能にて回転する。このとき、弁体48が弁座42から離間した開弁状態であれば、スプリング116の付勢力によりストッパ114が回転軸62に当接し、作動ロッド46ひいては弁体48が、ロータ60と一体に動作する。
Returning to FIG. 1 , the electric valve 1 configured as described above functions as an electric expansion valve whose valve opening degree can be adjusted by drive control of the
ロータ60は、ガイド部材50との間のねじ送り機構により上下方向に動作する。つまり、弁体48が弁部の開閉方向に並進し、弁部の開度が設定開度に調整される。このねじ送り機構は、ロータ60の軸線周りの回転運動を作動ロッド46の軸線方向の並進運動(直進運動)に変換し、弁体48を弁部の開閉方向に駆動する。
The
以上説明したように、本実施形態によれば、ステータユニット78のモールド成形の際に支柱として用いたピン(金型部品)の挿通痕が、コイルスプリング92(導電部材)の挿通孔90として利用される。積層コア70においてピンが当接していた箇所には樹脂被覆がないため、その部分を導電部材と接続し、導通経路として利用したものである。
As described above, according to the present embodiment, the insertion marks of the pins (mold parts) used as supports when molding the
すなわち、モールド成形で生じた挿通孔90にコイルスプリング92を事後的に挿通することにより、回路基板118のグランドライン119と積層コア70とを導通させることができ、電動弁1による電磁干渉を低減できる。また、導電部材を弾性部材としたことで、回路基板およびコアのそれぞれに対して弾性的に接触することとなる。このため、導電部材の倒れ等が生じることもなく、その導通状態を安定に維持できる。すなわち、本実施形態によれば、導電部材の設置に溶接や加締め等の接合手段を用いる必要がないため、電磁干渉を低減するための構造を簡易に実現できる。
That is, by subsequently inserting the
[第2実施形態]
図4は、第2実施形態に係る電動弁を表す断面図である。
電動弁201は、弁本体202とモータユニット203とを組み付けて構成される。弁本体202の上端面とモータユニット203の下端面とが当接し、図示しないボルトにより両者が締結固定されている。
[Second embodiment]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an electrically operated valve according to the second embodiment.
The
ケース276の下部の特定位置に、軸線と平行に延びる挿通孔290が設けられている。挿通孔290は、上方の挿通孔90と同様、モールド樹脂における第2の金型部品(ピン)の挿通痕である。モールド成形後のケース276には、そのピンの挿通痕として断面円形状の挿通孔290(「第2の挿通孔」として機能する)が形成される。積層コア70の下端面の一部は、挿通孔290内に露出する。一方、第1ボディ206の上面には、取付孔20と対向する位置に凹部294が設けられている。凹部294は、挿通孔290と同じ断面形状の円形溝からなり、挿通孔290と同軸状に対向する。これら挿通孔290と294とにより画成される空間にコイルスプリング292が配置される。
An insertion hole 290 extending parallel to the axis is provided at a specific position in the lower portion of the
それにより、コイルスプリング292の一端側が積層コア70に当接し、他端側が第1ボディ206に当接する。コイルスプリング292は、導電性を有するステンレス鋼(ばね鋼)からなり、「第2の導電部材」および「弾性部材」として機能する。コイルスプリング292の適度な弾性力により、その両端の当接状態を安定に維持でき、両者の導通状態を確保できる。
As a result, one end of the
このような構成により、回路基板118のグランドライン119とボディ205とが、コイルスプリング92、積層コア70およびコイルスプリング292を介して直列的(直線的)に導通される。その結果、回路基板118のグランドライン119につながるグランド領域を第1実施形態よりも大きくでき、電動弁201による電磁干渉をより効果的に低減できる。なお、本実施形態では、コイルスプリング92,292が共通の部品とされている。このように部品の共用化を行うことで、部品コストの削減を図ることもできる。
With such a configuration,
[第3実施形態]
図5は、第3実施形態に係る電動弁を表す断面図である。
電動弁301は、弁本体302とモータユニット303とを組み付けて構成される。ケース76を貫通するように長尺のピン392(「導電部材」として機能する)が設けられている。ピン392の一端が回路基板118のグランドライン119(図3(B)参照)に接続され、他端が第1ボディ306に接続されている
[Third embodiment]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an electrically operated valve according to the third embodiment.
The
ピン392は、モールド成形時にケース276にモールドされる。このように回路基板118のグランドライン119とボディ305とを1本のピン392で接続することで、大きなグランド領域を確保でき、電動弁301による電磁干渉を効果的に低減できる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to those specific embodiments, and that various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Nor.
図6は、変形例に係る導電部材を表す図である。(A)は縦断面図であり、(B)は底面図である。
上記第1,第2実施形態では、導電部材としてコイルスプリングを例示した。各実施形態では述べなかったが、このようなスプリングとして、図6(A)および(B)に示すような先端接触型のスプリング192を採用してもよい。スプリング192は、巻線の端部が軸線方向に突出しており、その先端が積層コア70の表面に接触することで、積層コア70の絶縁コーティングを破壊し、導通させることができる。このスプリング192の先端は、弾性変形による押圧力をもって積層コア70の表面に接触可能な「先端接触部」として機能する。これにより、積層コア70の研磨が不要になる。また、変形例においては、ピン、リベット、板ばねその他の導電部材を採用してもよい。先端接触部を有する板ばね、若しくはたわみ変形しつつ先端がステータ(コア)に接触するピンなどを採用してもよい。導電部材としては金属材が好ましいが、樹脂材に導電性フィラーを含有させることにより導電性を確保できるものでもよい。導電性粉末含浸ゴムなどを採用してもよい。なお、上記実施形態のようにスプリング等の弾性部材を採用すると、その伸縮により接続方向の寸法誤差を吸収できるため、導電部材の寸法自由度(設計自由度)が高まるといった利点がある。なお、本変形例では、先端接触部が接触する「導通対象」として積層コア70を例示したが、絶縁コーティングがなされた他の部材(グランド領域となり得る部材)としてもよい。
FIG. 6 is a diagram showing a conductive member according to a modification. (A) is a longitudinal sectional view, and (B) is a bottom view.
In the first and second embodiments, coil springs are exemplified as conductive members. Although not described in each embodiment, a tip
各実施形態では、図3(A)に示したように、3つの挿通孔90のうち1つにコイルスプリング92を配置する例を示したが、残余の挿通孔90にもコイルスプリング92を配置し、電磁干渉抑制機能(導通機能、接地機能)をもたせてもよい。すなわち、金型部品の挿通痕からなる複数の挿通孔のいずれか一つ又は複数に導電部材を挿通し、それぞれ回路基板のグランドラインと導通させてもよい。
In each embodiment, as shown in FIG. 3A, an example is shown in which the
各実施形態では、ボディを金属製としたが、回路基板のグランドラインとステータのコアとを導通させるだけであれば、樹脂その他の非導電性材料にて構成してもよい。 In each of the embodiments, the body is made of metal, but it may be made of resin or other non-conductive material as long as the ground line of the circuit board and the core of the stator are only electrically connected.
第1,第2実施形態では、回路基板のグランドラインの形成面とコアの端面との軸線方向対向面間に導電部材を配置する構成を例示した。つまり、導電部材の一端面をコアの端面に、他端面を回路基板のグランドラインの形成面に当接させ、導電部材が回路基板とコアとを最短距離でつなぐ構成を例示した。変形例においては、例えば導電部材の側面をコアの側面に当接させる構成としてもよい。それにより、導電部材とコアとの接触面積を大きくできる可能性がある。ただし、省スペースの観点からは、第1,第2実施形態のように構成して導電部材を最小長さにするのが好ましい。コアとボディとの間に配置する導電部材についても同様である。 In the first and second embodiments, the configuration in which the conductive member is arranged between the axially facing surfaces of the ground line forming surface of the circuit board and the end surface of the core is exemplified. In other words, the conductive member connects the circuit board and the core at the shortest distance by contacting one end surface of the conductive member with the end surface of the core and the other end surface with the ground line forming surface of the circuit board. In a modification, for example, the side surface of the conductive member may be in contact with the side surface of the core. Thereby, there is a possibility that the contact area between the conductive member and the core can be increased. However, from the viewpoint of space saving, it is preferable to configure as in the first and second embodiments so that the length of the conductive member is minimized. The same applies to the conductive member arranged between the core and the body.
他の変形例においては、グランドラインを回路基板の側面や孔の内周面に配置し、導電部材の側面をそのグランドラインに当接させる構成としてもよい。コアとボディとの間に配置する導電部材についても同様である。 In another modification, the ground line may be arranged on the side surface of the circuit board or the inner peripheral surface of the hole, and the side surface of the conductive member may be brought into contact with the ground line. The same applies to the conductive member arranged between the core and the body.
第3実施形態では、ピン392をケース76にモールドする例を示した。変形例においては、モールド成形時にケース76を貫通する挿通孔(挿通痕)を成形し、その挿通孔にピン392を事後的に挿通してもよい。
In the third embodiment, an example in which the
各実施形態では、ステータのコアとして積層コア(積層磁心)を例示した。変形例においては、圧粉コアその他のコアを採用してもよい。圧粉コアは、「圧粉磁心」とも呼ばれ、軟磁性材料を粉末にし、非導電性の樹脂等でコーティングした紛体と、樹脂バインダとを混練し、圧縮成型・加熱することで得られる。積層コアは、各コアの面内方向に磁束を通し易いが、積層方向には磁束を通し難い。この点、圧紛コアは、積層コアとは異なり、磁気特性が等方的であり、三次元的な磁気回路を有するステータの設計を可能にする。また、圧紛コアは、圧紛成形においてコアを任意の形状とすることができるため、設計自由度が高く、その圧粉成形において挿通孔を同時成形することも可能である。 In each embodiment, a laminated core (laminated magnetic core) is exemplified as the core of the stator. Alternatively, a dust core or other core may be employed. A dust core is also called a "dust core" and is obtained by pulverizing a soft magnetic material and coating it with a non-conductive resin or the like, kneading the powder with a resin binder, compression molding, and heating. In the laminated core, it is easy for magnetic flux to pass in the in-plane direction of each core, but it is difficult for magnetic flux to pass in the lamination direction. In this respect, unlike the laminated core, the compact core has isotropic magnetic properties and enables the design of a stator having a three-dimensional magnetic circuit. In addition, since the compact core can be formed into any shape during compaction, the degree of freedom in design is high, and it is also possible to form the insertion hole at the same time during compaction.
各実施形態では、回路基板の下面に駆動回路、制御回路、通信回路および電源回路が実装される構成を例示したが、実装される回路については適宜変更できる。例えば、駆動回路および電源回路を実装する一方、制御回路を電動弁の外部に設置してもよい。また、各回路を回路基板の上面に実装してもよい。その場合、グランドラインについては下面に延在させてもよい。 In each embodiment, the configuration in which the drive circuit, the control circuit, the communication circuit, and the power supply circuit are mounted on the lower surface of the circuit board is exemplified, but the circuits to be mounted can be changed as appropriate. For example, the drive circuit and power supply circuit may be implemented, while the control circuit may be located external to the motor operated valve. Also, each circuit may be mounted on the upper surface of the circuit board. In that case, the ground line may extend to the bottom surface.
上記第1実施形態では、ステータのコアと回路基板とを導電部材を介して接続する構成を前提としたが、導電部材の体積が十分に大きい場合には、コアへの接続を省略してもよい。すなわち、導電部材そのものにより、電磁干渉の低減を図ってもよい。 In the first embodiment, the core of the stator and the circuit board are connected via the conductive member. However, if the conductive member has a sufficiently large volume, the connection to the core may be omitted good. In other words, the electromagnetic interference may be reduced by the conductive member itself.
各実施形態では、モータユニットとして、PM型ステッピングモータを採用したが、ハイブリッド型ステッピングモータを採用してもよい。また、上記実施形態では、モータユニットを三相モータとしたが、二相,四相、五相などその他のモータとしてもよい。ステータにおける電磁コイルの数も3つや6つに限らず、モータの相数に合わせて適宜設定してよい。その場合も、ステータをコアにて構成し、回路基板とコアとの間にコイルスプリング等の導電部材を介装させてよい。 In each embodiment, a PM stepping motor is used as the motor unit, but a hybrid stepping motor may be used. Also, in the above embodiment, the motor unit is a three-phase motor, but other motors such as two-phase, four-phase, and five-phase motors may be used. The number of electromagnetic coils in the stator is not limited to three or six, and may be appropriately set according to the number of phases of the motor. Also in this case, the stator may be composed of a core, and a conductive member such as a coil spring may be interposed between the circuit board and the core.
各実施形態では、上記電動弁を、1つの導入ポートに対して1つの導出ポートを有する二方弁として構成する例を示した。変形例においては、1つの導入ポートに対して2つの導出ポートを有する三方弁、あるいは2つの導入ポートに対して2つの導出ポートを有する四方弁として構成することもできる。 In each embodiment, an example is shown in which the motor-operated valve is configured as a two-way valve having one outlet port for one inlet port. In a variant, it can be configured as a three-way valve with two outlet ports for one inlet port, or as a four-way valve with two outlet ports for two inlet ports.
各実施形態の電動弁は、冷媒として代替フロン(HFC-134a)など使用する冷凍サイクルに好適に適用されるが、二酸化炭素のように作動圧力が高い冷媒を用いる冷凍サイクルに適用することも可能である。その場合には、冷凍サイクルに凝縮器に代わってガスクーラなどの外部熱交換器が配置される。 The motor-operated valve of each embodiment is suitably applied to a refrigeration cycle that uses a CFC substitute (HFC-134a) as a refrigerant, but it can also be applied to a refrigeration cycle that uses a refrigerant with a high operating pressure, such as carbon dioxide. is. In that case, an external heat exchanger such as a gas cooler is arranged in the refrigeration cycle instead of the condenser.
各実施形態では、上記電動弁を膨張弁として構成したが、膨張機能を有しない開閉弁や流量制御弁として構成してもよい。 In each embodiment, the electric valve is configured as an expansion valve, but it may be configured as an on-off valve or a flow control valve that does not have an expansion function.
各実施形態では、上記電動弁を自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用する例を示したが、車両用に限らず電動膨張弁を搭載する空調装置に適用可能である。また、冷媒以外の流体の流れを制御する電動弁として構成することもできる。 In each embodiment, an example in which the electric valve is applied to the refrigerating cycle of an automotive air conditioner is shown, but the electric valve is applicable not only to vehicles but also to air conditioners equipped with an electric expansion valve. Also, it can be configured as an electrically operated valve that controls the flow of fluid other than refrigerant.
なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention. Various inventions may be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments and modifications. Also, some constituent elements may be deleted from all the constituent elements shown in the above embodiments and modifications.
1 電動弁、2 弁本体、3 モータユニット、5 ボディ、6 第1ボディ、8 第2ボディ、10 導入ポート、12 導出ポート、40 弁孔、46 作動ロッド、48 弁体、50 ガイド部材、60 ロータ、64 ステータ、66 キャン、70 積層コア、73 コイル、74 ボビン、76 ケース、77 蓋体、78 ステータユニット、81 接続端子、90 挿通孔、92 コイルスプリング、118 回路基板、119 グランドライン、120 スロット、122 突極、124 スリット、130 電源端子、132 出力端子、134 入力端子、136 グランド端子、137 端子、138 接続領域、201 電動弁、202 弁本体、203 モータユニット、205 ボディ、206 第1ボディ、276 ケース、290 挿通孔、292 コイルスプリング、294 凹部、301 電動弁、302 弁本体、303 モータユニット、305 ボディ、392 ピン。
Reference Signs List 1 electric valve 2 valve
Claims (5)
前記モータユニットは、
前記モールド樹脂により前記ステータと一体に形成されたケースと、
前記ケース内に配設された回路基板と、
を含み、
前記ケースは、前記モールド樹脂における金型部品の挿通痕からなる挿通孔を有し、
導電部材が前記挿通孔に挿通され、前記回路基板のグランドラインと導通し、
前記導電部材の一端側が前記グランドラインに接続され、他端側が前記ステータのコアに接続され、
前記回路基板のグランドラインの形成面と前記コアの一端面とが前記コアの軸線方向に対向し、両者間に前記導電部材が介装され、
前記導電部材が弾性部材であることを特徴とする電動弁。 A motor-operated valve configured by assembling a body having a valve portion therein and a motor unit having a stator covered with a mold resin,
The motor unit is
a case integrally formed with the stator by the mold resin;
a circuit board disposed within the case;
including
The case has an insertion hole formed by an insertion trace of the mold part in the mold resin,
a conductive member is inserted through the insertion hole and is electrically connected to the ground line of the circuit board;
one end side of the conductive member is connected to the ground line and the other end side is connected to the core of the stator;
a surface of the circuit board on which the ground line is formed and one end surface of the core face each other in the axial direction of the core, and the conductive member is interposed between the two;
An electrically operated valve , wherein the conductive member is an elastic member .
前記モータユニットは、
前記モールド樹脂により前記ステータと一体に形成されたケースと、
前記ケース内に配設された回路基板と、
を含み、
前記ケースは、前記モールド樹脂における金型部品の挿通痕からなる挿通孔を有し、
導電部材が前記挿通孔に挿通され、前記回路基板のグランドラインと導通し、
前記ボディが金属製であり、
前記ケースは、第2の金型部品の挿通痕からなる第2の挿通孔を有し、
第2の導電部材が、前記第2の挿通孔に挿通され、前記ステータのコアと前記ボディとを接続していることを特徴とする電動弁。 A motor-operated valve configured by assembling a body having a valve portion therein and a motor unit having a stator covered with a mold resin,
The motor unit is
a case integrally formed with the stator by the mold resin;
a circuit board disposed within the case;
including
The case has an insertion hole formed by an insertion trace of the mold part in the mold resin,
a conductive member is inserted through the insertion hole and is electrically connected to the ground line of the circuit board;
the body is made of metal,
The case has a second insertion hole formed by an insertion trace of the second mold component,
A motor -operated valve, wherein a second conductive member is inserted through the second insertion hole and connects the core of the stator and the body.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000194813A (en) | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Toshiba Corp | Card-like electronic device |
JP2010148191A (en) | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Fujitsu General Ltd | Mold motor |
JP2013035319A (en) | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Electronic control unit |
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Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
JPH0787696A (en) * | 1993-09-17 | 1995-03-31 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Mold electric motor |
KR20180047042A (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 주식회사 에스 씨디 | Brushless direct current motor |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000194813A (en) | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Toshiba Corp | Card-like electronic device |
JP2010148191A (en) | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Fujitsu General Ltd | Mold motor |
JP2013035319A (en) | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Electronic control unit |
WO2017195584A1 (en) | 2016-05-12 | 2017-11-16 | 株式会社ミクニ | Drive device and pump device |
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